專利名稱：CO₂熱泵低溫制熱供暖系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種制熱系統(tǒng)，具體涉及一種CO2熱泵制熱系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的熱泵技術(shù)采用R22或R134等制冷循環(huán)式空氣源熱泵，受冷媒特性制約，它 的應(yīng)用范圍受到局限，比如在低溫工況下工作，COP值可能衰減且出水水溫低，冬季制熱不 能直通暖氣片，更不能產(chǎn)生高溫?zé)崴?。因此傳統(tǒng)的空氣源熱泵受到地域和行業(yè)的限制，很 難克服在嚴(yán)寒地區(qū)，冬天利用大氣中的能量提取高品位熱能，而且COP值受氣候影響化較 明顯，制熱系數(shù)不穩(wěn)定，效率低。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有制熱技術(shù)的缺陷，提供了一種制熱效率 高、適用范圍、地域廣的制熱系統(tǒng)，具體是指一種CO2熱泵制熱系統(tǒng)。為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供了如下的技術(shù)方案CO2熱泵低溫制熱供暖系統(tǒng)，其CO2專用壓縮機(jī)出口與氣體冷卻器管程進(jìn)口連接， 管程出口與回?zé)崞鞯母邷貍?cè)管程進(jìn)口連接，高溫側(cè)管程出口與節(jié)流閥進(jìn)口連接，節(jié)流閥出 口與蒸發(fā)器管程進(jìn)口連接，蒸發(fā)器管程出口與貯液器進(jìn)口連接，貯液器出口與回?zé)崞鞯牡?溫側(cè)管程進(jìn)口連接，低溫側(cè)管程出口與CO2專用壓縮機(jī)進(jìn)口連接，上述裝置組成封閉回路； 回?zé)崞鞯母邷貍?cè)導(dǎo)管和低溫側(cè)導(dǎo)管封裝在同一個(gè)回?zé)崞鳉んw內(nèi)；需暖設(shè)備的進(jìn)、出介質(zhì)口 分別與氣體冷卻器的管程出、進(jìn)口連接。進(jìn)一步地，所述蒸發(fā)器的殼程與大氣相通。所述貯 液器與回?zé)崞鞯牡蜏貍?cè)管程出口通過回油管連接，CO2所攜帶的融化油從蒸氣中分離，經(jīng)由 回油管進(jìn)入儲液器，防止液油進(jìn)入壓縮機(jī)。所述氣體冷卻器為鋁錳合金材質(zhì)，具有圓形微通 道。CO2專用壓縮機(jī)承壓高、密封好、壓比低(2. 5 3)，適合變工況下正常工作，超臨 界壓力高壓12MPa。鋁錳合金氣體冷卻器，具圓形微通道，承壓高，抗腐蝕性強(qiáng)，形變好，換 熱系數(shù)是普通套管式結(jié)構(gòu)的3倍?；?zé)崞骺蓪?shí)現(xiàn)二次降溫，同時(shí)降低排氣壓力，提高系數(shù)效 率。特制節(jié)流閥承壓高，調(diào)節(jié)流量寬(控制壓力9 13. 9MPa, 50 250kg/h)。工作原理是，低溫低壓的CO2氣體在壓縮機(jī)中壓縮至超臨界，然后進(jìn)入氣體冷卻器 中被冷卻介質(zhì)(水或空氣)冷卻，離開氣體冷卻器后，高壓氣體在回?zé)崞髦羞M(jìn)一步冷卻。然 后CO2氣體節(jié)流降壓，溫度下降，部分被液化，再進(jìn)入蒸發(fā)器中吸熱汽化，在貯液器的壓力調(diào) 節(jié)和補(bǔ)償作用下，低壓飽和蒸汽(CO2，不含水分)進(jìn)入回?zé)崞鳎诘蛪簜?cè)管程中，氣體吸收通 過殼程傳遞來的高壓側(cè)管程中的熱量，吸熱后成為過熱蒸汽(C02，不含水分)，再進(jìn)入壓縮 機(jī)升壓提溫，產(chǎn)生的超臨界CO2熱源與需暖設(shè)備完成熱交換即可，如此反復(fù)循環(huán)即可實(shí)現(xiàn)制 熱目的。其中，CO2氣體走向關(guān)系是蒸發(fā)器一儲液灌一回?zé)崞鞯蛪簜?cè)管程一壓縮機(jī)一氣體 冷卻器管程一回?zé)崞鞲邏簜?cè)管程一節(jié)流閥；需暖介質(zhì)(如水)走向關(guān)系氣體冷卻器殼程—需暖設(shè)備一氣體冷卻器殼程。熱泵的壓縮機(jī)排氣溫度范圍為100°C 140°C ；在排氣溫度為120°C，冷卻出口溫 度與出水溫度的對照表如表1所示表1 排氣溫度120°C時(shí)，冷卻出口溫度與出水溫度的關(guān)系
出水溫度/°c壓縮機(jī)排氣溫度。C冷卻器出口溫度。C壓強(qiáng)/MPa7012050127512045118012040108512035990120308可見，排氣溫度為120°C，冷卻出口溫度為30°C時(shí)，出水溫度達(dá)90°C，完全滿足取
暖需要οCO2蒸發(fā)器中的溫度與蒸發(fā)壓力的關(guān)系如表2所示表2 =CO2蒸發(fā)器中的溫度與蒸發(fā)壓力的關(guān)系
溫度/°c-45-40-30-20-101031. 1壓強(qiáng)/MPa0. 971. 11. 361. 972. 654. 57. 38可見，系統(tǒng)蒸發(fā)溫度最低可達(dá)_45°C，低于絕大多數(shù)地域的冬季環(huán)境溫度。COP值與環(huán)境溫度、出水溫度的關(guān)系如表3、圖3所示表3:C0P值曲線圖
環(huán)境溫度/°c出水溫度/°cCOP值-20802-20702. 3-20602. 6-20503-15802. 1權(quán)利要求1.CO2熱泵低溫制熱供暖系統(tǒng)，其CO2專用壓縮機(jī)出口與氣體冷卻器管程進(jìn)口連接，管 程出口與回?zé)崞鞯母邷貍?cè)管程進(jìn)口連接，高溫側(cè)管程出口與節(jié)流閥進(jìn)口連接，節(jié)流閥出口 與蒸發(fā)器管程進(jìn)口連接，蒸發(fā)器管程出口與貯液器進(jìn)口連接，貯液器出口與回?zé)崞鞯牡蜏?側(cè)管程進(jìn)口連接，低溫側(cè)管程出口與CO2專用壓縮機(jī)進(jìn)口連接，上述裝置組成封閉回路；回 熱器的高溫側(cè)導(dǎo)管和低溫側(cè)導(dǎo)管封裝在同一個(gè)回?zé)崞鳉んw內(nèi)；需暖設(shè)備的進(jìn)、出介質(zhì)口分 別與氣體冷卻器的管程出、進(jìn)口連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的CO2熱泵低溫制熱供暖系統(tǒng)，其特征在于，所述蒸發(fā)器的殼程 與大氣相通。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的CO2熱泵低溫制熱供暖系統(tǒng)，其特征在于，所述貯液器與回?zé)?器的低溫側(cè)管程出口通過回油管連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的CO2熱泵低溫制熱供暖系統(tǒng)，其特征在于，所述氣體冷卻器為 鋁錳合金材質(zhì)，具有圓形微通道。
專利摘要CO2熱泵低溫制熱供暖系統(tǒng)，其CO2專用壓縮機(jī)出口與氣體冷卻器管程進(jìn)口連接，管程出口與回?zé)崞鞯母邷貍?cè)管程進(jìn)口連接，高溫側(cè)管程出口與節(jié)流閥進(jìn)口連接，節(jié)流閥出口與蒸發(fā)器管程進(jìn)口連接，蒸發(fā)器管程出口與貯液器進(jìn)口連接，貯液器出口與回?zé)崞鞯牡蜏貍?cè)管程進(jìn)口連接，低溫側(cè)管程出口與CO2專用壓縮機(jī)進(jìn)口連接，上述裝置組成封閉回路；回?zé)崞鞯母邷貍?cè)導(dǎo)管和低溫側(cè)導(dǎo)管封裝在同一個(gè)回?zé)崞鳉んw內(nèi)；需暖設(shè)備的進(jìn)、出介質(zhì)口分別與氣體冷卻器的管程出、進(jìn)口連接。本實(shí)用新型中，CO2空氣源熱泵循環(huán)中氣體冷卻器具有較高排氣溫度，易調(diào)整冷卻器放熱過程，能適應(yīng)外部熱源的溫度需要，因此受適合多工況下工作，制熱效率高。
文檔編號F24D15/04GK201779768SQ20102051631
公開日2011年3月30日 申請日期2010年9月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月3日
發(fā)明者何銘 申請人:甘肅一德節(jié)能環(huán)保有限公司